Octonus高精密3D显微镜含义及工作原理

现如今，全球跨国际性的合作已很常见，而有效促进合作更便利的工具就显得尤为重要。为此，Octonus开发了3DDM，这是一款高度精确且灵活的3D数字显微镜，能够让身处不同位置的团队成员在虚拟会议室中同时查看3D物体。而且3DDM还提供各种图像增强选项，使查看者可以使用单个系统快速查看更详细和完整的物体图片。

Octonus凭借超过20年生产工业图像处理和分析系统的经验，已为许多项目提供硬件和软件。该公司是重构半透明物体内部结构的光学方法开发以及2-50毫米尺寸物体的精确3D模型开发方面的先驱者。

3DDM的含义及工作原理

Octonus 3DDM是以Leica Microsystems 的（Wetzlar，德国）M205a立体显微镜为基础。3DDM由一个标准的Leica平台和以下附件组成：一个安装在电动精密滑台上的物体支架，一个定制的LED照明系统以及一对FLIR Grasshopper3相机。

FLIR Grasshopper3相机

FLIR Grasshopper3 相机系列将最新的CCD和CMOS技术与Point Grey的专利技术相结合，实现了高性能、高质量的成像。其中Grasshopper3 GigE相机系列主要使用Sony CCD传感器和Sony Pregius IMX174传感器。

为了创建图像，操作者在3DDM的物体支架上安装了一个样本。操作者可以使用鼠标、键盘或3D操纵杆等标准设备在相机的视野下旋转样本。同时，根据相机和系统的光学孔径调整聚焦驱动装置，从而捕获清晰的3D视频图像。

随着被照明的样本在物体支架上旋转，两个FLIR Grasshopper GS3- U3-23S6C-C彩色相机会捕获实时的高质量视频流。PC以压缩视频格式将相机捕获的数据存储为3D视频流或3D/2D图像。它还在图像或视频序列的基础上存储每帧的完整数据集（光学孔径、光照系统和支架的所有数字设置），这使处理实时或录制数据成为可能。

在PC上运行的图像分析软件以最高十微米的精度测量物体特性。合并的2D/3D模式允许在3D空间中和沿穿透物体的投影面进行测量。

3DDM的物体照明和数字增强选项

凭借显微镜的多功能LED光源，可通过多种方式照明样本。光源可以同轴提供可见的近红外或紫外照明，到样品的背面，或到侧面，具体取决于其编程。暗视野照明是一种非常适用于捕获纯天然活体生物样本图片序列的技术，可增强所收集图片的对比度。3DDM还提供各种数字增强选项，使操作者能够捕获细节。这些选项的示例包括：

★ 高动态范围成像 (HDRI) 可在原本曝光不佳的区域增强正确捕获的图像细节；

★ 12位色调映射在标准显示器上支持精确的HDR图像显示；

★扩展景深 (EDF) 技术用显示整个聚焦物体的单张照片的分析替代照片序列的分析；

★自动提高图片分辨率和视野的图像切换算法。

左图为相机拍摄的原始图像，右图为经过局部对比、扩展景深和高动态范围处理的增强图像，两张图像的视野都为16毫米

3DDM的更多功能

虚拟会议室

3DDM使用3D电视和立体眼镜来创建虚拟会议室，从而促进全球团队合作。演讲者可以添加经过标注的图像，或通过使用鼠标光标、切换图像、放大和缩小、更改FPS或者添加和删除图层来将同事的注意力引导到重要的细节上。还可以通过3D模型、测量工具和增强现实等计算机生成的输入，对现实世界的元素进行补充。

定制

3DDM为客户和开发人员提供C++ SDK（软件开发工具包）。该SDK可用于控制系统的光照、光学单元和支架，它还允许对现有图像处理算法进行扩展或添加。

后续步骤

在不久的将来，Octonus将通过把其相机从2.3 MP 升级到5-12 MP，提高3DDM所捕获的3D视频图像的分辨率。

原文标题：专为国际合作而设计的高精密3D显微镜，核心因素是......

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责任编辑：haq